KR20030094091A - 벨 컵 포스트 - Google Patents

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KR20030094091A
KR20030094091A KR10-2003-0035407A KR20030035407A KR20030094091A KR 20030094091 A KR20030094091 A KR 20030094091A KR 20030035407 A KR20030035407 A KR 20030035407A KR 20030094091 A KR20030094091 A KR 20030094091A
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죤 샤우프
데이비드엠 시이츠
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일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B5/0403—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B3/1064—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces the liquid or other fluent material to be sprayed being axially supplied to the rotating member through a hollow rotating shaft

Abstract

분사기구에는 이송가스 혹은 가스 혼합물의 흐름에 실린 미분 물질이 공급된다. 상기 기구는 제 1 부재와 제 2 부재를 포함한다. 상기 제 1 부재는 흐름이 형성되는 내부공간과 주변 방출 테두리를 포함한다. 상기 제 2 부재는 내부공간을 향하는 면과 주변 방출 테두리를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 부재의 상기 방출 테두리사이에서 방출 개구부가 정의된다. 상기 방출 개구부의 크기는 하나 이상의 제 3 부재에 의하여 결정된다. 각각의 상기 제 3 부재는 상기 제 1 부재에 인접한 제 1 단과 상기 제 2 부재에 인접한 제 2 단을 구비하고 있다. 상기 제 3 부재는 비균일한 횡단면을 가지고 있다. 상기 제 1 단과 제 2 단사이의 상기 제 3 부재 각각의 횡단면은 상기 제 1 단과 제 2단중 하나에서 상기 제 3 부재 각각의 횡단면보다 작은 면적을 갖는다.

Description

벨 컵 포스트{BELL CUP POST}
본 발명은 예컨대 유동화된 분말 베드로부터, 가스흐름 예컨대 공기흐름에 부유된 미분화된 코팅재료(이하, 때때로 "코팅파우더" 또는 "파우더")를 뿌리기 위한 디스펜서(dispensers)에 관한 것이다. 이는 로터리 파우더 디스펜서(이하, 때때로 "파우더 벨" 또는 "벨")의 관련사항에 공개되어 있으나, 그 외 다른 응용분야에서도 효용성이 있는 것으로 보인다.
코팅 파우더를 뿌리기 위한 시스템은 알려져 있다. 예컨대, 미국 특허 번호 제 5,853,126호와 제 6,328,224호 그리고 이러한 특허에서 인용된 참조문헌에 도시되고 기술된 시스템이 있다. 미국 특허 제 5,853,126호와 제 6,328,224호에 도시되고 기술된 파우더 벨은 환상 파우더 방출 개구부의 폭을 결정하기 위하여 디퓨저(diffuser)의 뒷면(파우더 흐름 방향에서 상류측)에 제공된 부도체의 슬리브(sleeve) 또는 보스(boss)를 사용한다.
본 발명의 목적은 환상공간을 통하여 파우더가 뿌려지는 컵과 디퓨저 사이에 환상 공간을 제공하고 파우더 벨 컵 전면에서 디퓨저를 지지하는 감소된 횡단면의 포스트를 제공하여 이 종류의 파우더 벨 설계를 개선하려는 것이다.
고 전위 공급원과 파우더에 대한 대전된 전극사이의 회로에 전도체성 포스트(post)가 제공된다.
벨 컵과 디퓨저사이에서 만들어진 환상 공간쪽으로 파우더의 흐름에 전도체성 포스트가 제공되고, 환상 개구부를 통하여 파우더가 뿌려진다.
도 1은 본 발명의 양상에 따라 구성된 시스템을 도시한 것으로 시스템의 구성요소를 도시한 측단면도와 시스템의 다른 구성요소를 도시한 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 구성요소의 상세도의 측단면도.
도 3은 도 2에 도시된 상세도를 대체시킨 상세도의 측단면도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30 : 파우더 벨 컵
32 : 포스트
34 : 디퓨저
36 : 환상 개구부
40 : 터빈
42 : 파우더 흐름
44 : 파우더 공급원
46 : 도관
50 : 벨 컵의 바깥 테두리
52 : 디퓨저의 바깥 테두리
54 : 고전위 공급원
59 : 대상물
본 발명의 양상에 따라, 뿌리는 기구는 이송 가스 혹은 가스의 혼합물의 흐름에 실린 미분 물질을 위하여 제공된다. 이 기구는 제 1 부재 및 제 2 부재를 포함한다. 제 1 부재는 상기 흐름이 형성되는 내부와 주변 방출 테두리를 포함한다. 제 2 부재는 내부와 접하는 측면과 주변 방출 테두리를 포함한다. 방출 개구부는 제 1 및 제 2 부재의 방출 테두리사이에서 정의된다. 방출 개구부의 크기는 하나이상의 제 3 부재에 의하여 결정되며, 각각은 제 2 부재에 인접한 제 2 단과 제 1 부재에 인접한 제 1 단을 구비하고 있다. 제 3 부재는 비균일한 횡단면을 가진다. 제 1 및 제 2 단사이의 제 3 부재 각각의 횡단면은 제 1 및 제 2 단중 하나에서의 제 3 부재 각각의 횡단면보다 작은 면적을 갖는다.
본 발명의 양상에 따라 설명하자면, 제 1 및 제 2 단사이의 제 3 부재의 횡단면은 제 1 및 제 2 단 모두에서 제 3 부재 각각의 횡단면보다 더 작은 면적을 갖는다.
본 발명의 양상에 따라 더 설명하자면, 제 1 부재 및 각각의 제 1 단중 하나는 나사산이 있는 제 1 개구부를 포함하고 나머지 제1 부재 및 각각의 제 1 단은 나사산이 있는 제 1 개구부에 맞물리기 위한 상보적인 제 1 나사산을 포함한다. 제2 부재 및 각각의 제 2 단중 하나는 나사산이 있는 제 2 개구부를 포함하고 나머지 제 2 부재와 각각의 제 2 단은 나사산이 있는 제 2 개구부에 맞물리기 위한 상보적인 제 2 나사산을 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 추가적으로 설명하자면, 이 기구는 제 1 부재의 축에 대하여 조립된 제 1 과, 제 2 및 제 3 부재를 회전시키는 회전자(rotator)를 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 설명하자면, 이 기구는 유동화된 미분 물질이 방출될 때, 유동화된 미분 물질에 전하를 공급하기 위한 고전위 공급원을 포함한다. 전극이 조립된 제 1 및 제 2 및 제 3 부재에 제공된다. 고전위 공급원을 전극에 연결시키기 위한 수단이 제공된다.
본 발명의 양상에 따라 더 설명하자면, 이 기구는 미분 물질의 유동화된 흐름을 제공하기 위한 장치와 이 장치로부터 내부로 유동화된 미분 물질을 이송하기 위한 도관(conduit)을 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 추가적으로 설명하자면, 제 1 부재는 제 1 부재의 외곽부를 한정하는 바깥부분과 내부공간을 한정하는 라이너(liner)를 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 설명하자면, 조립된 제 1 및 제 2 와 제 3 부재는 제 1 특징부와 조립된 제 1 및 제 2 및 제 3부재에 대하여 전극의 방향을 맞추기 위한 제 1 특징부에 상보적인 제 2 특징부를 포함하는 전극을 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 추가적으로 설명하자면, 제 1 부재 및 각각의 제 1 단중 하나는 나사산이 있는 제 1 개구부를 포함하고 나머지 제 1 부재 및 각각의제 1 단은 나사산이 있는 제 1 개구부에 맞물리기 위한 상보적인 제 1 나사산을 포함한다. 제 1단은 맞물리는 상보적인 제 1 나사산과 나사산이 있는 제 1 개구부에 인접한 제 1 부재에 접하는 반지름방향 바깥쪽으로 이어지는 특징부를 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 설명하자면, 제 2 부재 및 각각의 제 2 단중 하나는 나사산이 있는 제 2 개구부를 포함하고 나머지 제 2 부재 및 각각의 제 2 단은 나사산이 있는 제 2 개구부에 맞물리기 위한 상보적인 제 2 나사산을 포함한다. 제 2단은 맞물리는 상보적인 제 2 나사산과 나사산이 있는 제 2 개구부에 인접한 제 2 부재에 접하는 방사방향 바깥쪽으로 펼쳐지는 특징부를 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 더 설명하자면, 제 1 부재 및 각각의 제 1 단중 하나는 절두 원추형 특징부를 포함하고 나머지 제 1 부재 및 각각의 제 1 단은 이 절두 원추형 특징부를 수용하기 위한 상보적인 홈(recess)을 포함한다.
본 발명의 양상에 따라 추가적으로 설명하자면, 제 2 부재 및 각각의 제 2 단중 하나는 절두 원추형 특징부를 포함하고 나머지 제 2 부재 및 각각의 제 2 단은 이 절두 원추형 특징부를 수용하기 위한 상보적인 홈(recess)을 포함한다.
본 발명은 후술하는 상세한 설명과 본 발명을 도시한 첨부되는 도면을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있다.
본 발명의 목적은 환상공간을 통하여 파우더가 뿌려지는 컵과 디퓨저 사이에 환상 공간을 제공하고 파우더 벨 컵 전면에서 디퓨저를 지지하는 감소된 횡단면의 포스트를 제공하여 이 종류의 파우더 벨 설계를 개선하려는 것이다.
고 전위 공급원과 파우더에 대한 대전된 전극사이의 회로에 전도체성포스트(post)가 제공된다.
벨 컵과 디퓨저사이에서 만들어진 환상 공간쪽으로 파우더의 흐름에 전도체성 포스트가 제공되고, 환상 개구부를 통하여 파우더가 뿌려진다.
도시되고 기술된 벨 컵(30)은 미국 특허 제 5,853,126호와 제 6,328,224호 및 이들 특허에 인용된 참조문헌에서 도시되고 기술된 유형의 파우더 벨 설계를 개선시키려는 것이다. 도시되고 기술된 파우더 벨 컵(30)은 컵(30)으로부터의 파우더 유동 경로에 감소된 단면의 포스트(32)를 제공하여 목적을 달성하려고 한다. 파우더 벨 컵(30)의 포스트(32) 기능에는 환상 개구부(36)를 정의하기 위하여 파우더 벨 컵(30) 전면에 디퓨저(34)를 지지하는 것이 포함된다. 또한 파우더 벨 컵(30)에 대한 도시되고 기술된 포스트(32) 형상에 의하여 파우더 유동에서 전도체성 부재(32)를 환상 개구부(36)쪽으로 제공하고자 하는 것이다.
파우더 벨 컵(30)은 알려진 많은 종류중 임의의 터빈(40)에 장착되고, 일반적인 종류중 하나는 미국 특허 제 5,853,126호와 제 6,328,224호에서 도시되고 기술되었다. 터빈(40)은 컵(30)의 축(41)에 대하여 컵(30)을 돌린다. 공기의 흐름과 같은 이송 가스의 흐름(42)에 실린 파우더는 예컨대, 관로(46)를 통하여 벨 컵(30)의 뒷면(48)쪽으로 뿌려질 파우더를 포함하는 유동화된 베드와 같은 공급원(44)으로부터 펌프로 퍼 올려진다. 공급원(44)은 알려진 많은 종류중 하나인, 예컨대 미국 특허 제 5,768,800호에 도시되고 기술된 일반적인 종류의 유동화된 베드일 수 있다. 관로(46)로부터의 파우더 흐름(42)은 축방향 앞방향으로 그리고 반지름방향 바깥쪽으로 뻗은 연장부(50) 즉, 벨 컵(30)의 테두리(50)와 디퓨저(34)의 반지름방향 바깥쪽으로 뻗은 연장부(52), 즉 디퓨저(34)의 테두리(52) 사이에서 정의된 개구부(36)를 통과하고 환형 개구부(36)를 통하여 밖으로 나온다.
포스트(32)는 파우더 흐름(42)안에 있다. 포스트(32)는 환상 개구부(36)의 폭을 설정하고, 이 환상 개구부를 통하여 파우더 실린 공기가 뿌려진다. 또한 포스트(32)는 고전위 공급원(54)을 디퓨저(34)의 전면(forward face)(57), 즉, 일반적으로 벨 컵(30)으로부터 뿌려지는 파우더에 의하여 코팅될 대상물(59)쪽으로 향하는 면(57)에 제공된 최종 대전된 전극(55)에 연결시킨다. 흐르는 파우더(42)를 대전된 전도체성 포스트(32)와 전극(55)에 노출시켜, 파우더가 뿌려질 때 파우더에 대전되어 파우더가 저전위, 예컨대, 그라운드(ground) 전위로 유지되는 대상물(59)쪽으로 끌리는 결과를 낳는다.
대상물(59)은 예컨대 접지된 컨베이어(61)상에 벨 컵(30)을 지나간 대상물(59)을 이송시켜 낮은 전위가 유지된다. 전하는 예컨대, 알려진 많은 종류중 임의의 하나인, 예컨대 미국 특허 제 5,978,244호 또는 미국 특허 제 6,144,570호에 도시되고 기술된 일반적인 종류중 하나의 고전위 공급원(54)에 의하여 공급된다. 전력공급원(54)은 터빈(40)의 전도체성 구성요소(56), 예컨대, 터빈(40)의 출력축에 연결되고, 이 출력축은 슬리브를 수용하는 축(56)과 같은 벨 컵(30)의 전도체성 구성요소(60)를 통하여 포스트(32)에 연결된다. 슬리브(60)에는 포스트(32)에 상보적인 나사산(66)을 수용하기 위하여 나사산진 개구부(64)를 포함하는 플렌지(62) 등이 제공된다. 조립하는 동안 미국 특허 제 5,853,126호와 제 6,328,224호에 기술된 일반적인 종류의 컵(30) 라이너(68)는 벨 컵(30)안에 삽입된다. 그리고 나면, 세 개로 도시되어 있는 복수의 포스트(32)는 라이너(68)와 나사산(66)에 포스트용으로 제공된 개구부(70)를 통하여 플렌지(62)의 개구부(64)안으로 삽입된다.
포스트(32)상의 다소 절두 원추형 특징부(72), 내부적으로 기계적인 특징부(74) 또는 그 모두에 의하여 라이너(68)를 컵(30)의 내부에 배치시킨다. 예시된 기계적인 특징부(74)는 포스트(32)의 축으로부터 반지름방향 바깥쪽으로 뻗어있는 웨브(web) 또는 플렌지(flange)이다. 그리고 디퓨저(34)는 도시된 바와 같이 포스트(32)의 전단(76)에 제공된 기계적인 특징부(80)의 도움으로 포스트(32)의 전단(76)에 위치하게 된다. 다시, 기계적인 특징부(80)는 도시된 바와 같이 포스트(32)의 축으로부터 반지름방향 바깥쪽으로 뻗어있는 웨브 또는 플랜지이다. 포스트(32)의 전단(76)에는 축방향으로 나사산진 개구부(82)가 제공된다. 대전된 전극(55)같은 평판은 대전된 전극(55)과 디퓨저(34)의 표면(57, 96)상에 형성된 보스(90) 및 릴리프(relief)(92)와 같은 특징부(90, 92)의 도움으로 도시된 바와 같이 디퓨저(34)의 전면(57)에 위치한다. 그리고, 전도체성 나사(98)는 디퓨저(34)와 전극(55)을 벨 컵(30)에 고정시키고, 전극(55)을 포스트(32), 슬리브(60)와 축(56)을 통하여 공급원(54)에 전기적으로 연결시키기 위하여 기 위하여 포스트(32)의 전단에 나사산진 개구부(82)안에 나사 조여진다.
포스트(32)에 의하여 환상 개구부(36)의 폭을 설정하고, 디퓨저(34) 전면에 대전된 전극(55)과 디퓨저(34)를 지지하고, 환상 개구부(36)를 통하여 파우더 흐름(42)을 대전시키기 위하여, 고 전위공급원(54)에서 전극(55)으로 도전경로(56,60, 62,32,98)를 제공한다. 각각의 포스트(32)는 디퓨저(34)단에, 또는 컵(30)단에, 또는 둘 다 각각에 있는 기계적인 멈춤쇠(80, 74) 덕택에 환상 개구부(36)의 폭을 설정하는 데에 도움이 된다. 또한 대안적으로 절두 원추형 특징부(72)가 포스트의 하나 또는 그 나머지 또는 그 두 단에 제공된다. 이 구조에 의하여 파우더의 경로(42)안의 포스트(32) 직경을 줄이는 것이 가능하다. 포스트(32) 직경의 감소는 파우더 흐름(42)의 포스트(32)의 영향을 줄인다. 포스트(32)의 하류측(104)에 파우더가 덜 모이는 경향이 있다. 포스트(32)의 하류측(104)에 모이는 파우더가 나중에 제거되어 환상 개구부(36)를 통해 배출될 수 있는 경향 때문에 이것은 의미 있다. 어떤 경우에는, 이렇게 제거된 파우더가 코팅될 대상물(59)에 퇴적되어 파우더 코팅에 있어서 결점이나 흠을 일으키게 한다.
따라서 본 발명에 의하면 컵과 디퓨저를 통하여 파우더가 뿌려지는 디퓨저 사이에 환상 공간을 제공하고 파우더 벨 컵 전면에서 디퓨저를 지지하는 감소된 단면을 제공하여 이 종류의 파우더 벨 설계가 개선된다.
고전위 공급원과 파우더에 대한 대전된 전극사이에서 회로에 전도체성 포스트(post)가 제공되고, 벨 컵과 디퓨저사이에서 정의된 환상 공간쪽으로 파우더의 흐름에 전도체성 포스트가 제공되고, 환상 개구부를 통하여 파우더가 뿌려진다.

Claims (10)

  1. 이송가스 또는 가스 혼합물의 흐름에 실린 미분 물질의 분사 기구로서,
    상기 기구는 제 1 부재와 제 2 부재를 포함하고, 상기 제 1 부재는 흐름이 흐르는 내부공간과 주변 방출 테두리를 포함하고, 상기 제 2 부재는 내부공간을 향하는 면과 주변 방출 테두리를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 부재의 상기 방출 테두리사이에서 방출 개구부가 정의되고, 상기 방출 개구부의 크기는 하나 이상의 제 3 부재에 의하여 결정되며, 각각의 상기 제 3 부재는 상기 제 1 부재에 인접한 제 1 단과 상기 제 2 부재에 인접한 제 2 단을 구비하고 있으며, 상기 제 3 부재는 비균일한 횡단면을 가지고 있고, 상기 제 1 단과 제 2단사이의 상기 제 3 부재 각각의 횡단면은 상기 제 1 단과 제 2단중 하나의 상기 제 3 부재 각각의 횡단면보다 더 작은 면적을 갖는, 분사기구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 단사이의 상기 제 3 부재 각각의 횡단면은 상기 제 1 단과 제 2단 모두에서 상기 제 3 부재 각각의 횡단면보다 더 작은 면적을 갖는, 분사기구.
  3. 제 1 항에 있어서, 조립된 상기 제 1, 제 2 및 제 3 부재를 상기 제 1 부재의 축을 중심으로 회전시키기 위한 회전자를 더 포함하는, 분사기구.
  4. 제 3 항에 있어서, 고전위 공급원과, 조립된 상기 제 1, 제2 및 제3 부재에 제공되는 전극과, 상기 고전위 공급원을 상기 전극에 연결시키는 수단을 더 포함하는, 분사기구.
  5. 제 3 항에 있어서, 미분 물질의 유동화된 흐름을 제공하는 장치와 유동화된 미분 물질을 장치로부터 상기 내부공간으로 이송하기 위한 도관을 더 포함하는, 분사기구.
  6. 제 5 항에 있어서, 고전위 공급원과, 조립된 상기 제 1, 제2 및 제3 부재에 제공되는 전극과, 상기 고전위 공급원을 상기 전극에 연결시키는 수단을 더 포함하는, 분사기구.
  7. 제 1 항에 있어서, 미분 물질의 유동화된 흐름을 제공하는 장치와 상기 유동화된 미분 물질을 장치로부터 상기 내부공간으로 이송하기 위한 도관을 더 포함하는, 분사기구.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 부재는 상기 제 1 부재의 외곽부를 한정하는 바깥부분과 내부공간을 한정하는 라이너를 포함하는, 분사기구.
  9. 제 1 항에 있어서, 고전위 공급원과, 조립된 상기 제 1, 제 2 및 제 3 부재에 제공되는 전극과, 상기 고전위 공급원을 상기 전극에 연결시키는 수단을 더 포함하는, 분사기구.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 부재 및 각각의 상기 제 1 단중 하나는 나사산이 있는 제 1 개구부를 포함하고 나머지 상기 제 1 부재 및 각각의 상기 제 1 단은 나사산이 있는 상기 제 1 개구부에 맞물리기 위한 상보적인 상기 제 1 나사산을 포함하며, 상기 제 1 단은 맞물리는 상보적인 상기 제 1 나사산과 상기 나사산이 있는 상기 제 1 개구부에 인접한 상기 제 1 부재에 접하도록 반지름방향 바깥쪽으로 이어지는 특징부를 포함하는, 분사기구.
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